封装中电镀常见10大缺陷，看看电镀人的你中招过没有？

lanscientific 发表于 2023-5-9 14:49

电子封装是将集成电路设计和微电子制造的裸芯片组装为电子器件、电路模块和电子整机的制造过程。半导体芯片经过磨划、装片、键合、塑封、电镀、打印、切筋、包装等工序。其中，由于电镀工艺的千变万化和管控的不完善，镀层会不可避免地存在各种影响外观和可焊性能的缺陷。

以下是封装中电镀常见10大缺陷，看看作为电镀人的你中招过没有？

<h1 data-track="3">漏镀</h1>

漏镀是指基体金属上需要被焊料覆盖的区域却没有被覆盖，影响镀层外观和可焊性。其主要原因是：

(1)漏镀的区域被非导电物质(如油类、塑封溢料等)沾污或阻挡。

(2)镀液配比失调。如电镀雾锡时，锡离子浓度太高，酸含量太低，润湿剂不足等都会造成引脚根部漏镀。

(3)工艺参数不合适。如电流太小，温度太高等会造成低电流区漏镀。

(4)阴极析出的氢气泡吸附在基体上，阻止了锡的电沉积。

 

 

<h1>厚度不足</h1>

厚度不足是指镀层的厚度低于规定范围的下限。厚度太低会造成可焊性差，纯锡镀层易产生晶须。造成厚度不足的原因主要有以下几个方面：

(1)镀液配比失调。如锡离子浓度偏低，酸含量偏高，添加剂的含量不在规范内等，都会使阴极电流效率下降，从而造成厚度不足。

(2)操作条件的影响。如温度、电流密度太低等。

(3)设备故障。如导电块或电极接触不良，整流器输出错误等。

(4)整流器开了脉冲，或脉冲周期的选择不当。

(5)液面偏低或屏蔽板位置不当。

 

<h1>电镀锡皮</h1>

电镀锡皮是指多余的锡片残留在引线框的边缘或引脚上，它不仅会堵塞定位孔，影响切筋工序，还会造成元器件的短路失效。电镀锡皮主要是由于镀锡层与钢带的结合力差所造成，一般在连续高速镀过程中较为常见。

引起电镀锡皮的主要原因有：

(1)电镀前预浸或活化溶液浓度不够。

(2)电镀预浸时没有通电或电流太小。

(3)电镀液中锡离子含量偏高。

(4)退镀引起的钢带严重钝化。

<h1>毛刺</h1>

毛刺是镀层表面出现细小尖状刺手的金属物。一般在引脚的正面和侧面位置，影响镀层外观和性能。产生毛刺的原因主要有如下几个方面：

(1)镀液受阳极泥污染，导致在电镀时阳极泥吸附在阴极上形成毛刺。

(2)镀液中有固体金属杂质。

(3)镀液中存在有害的金属离子，如Sn4+。

(4)工件表面存在微观凸起，前处理没有整平，造成电镀时该处电流密度大，镀层发生外延生长

<h1 data-track="31">镀层剥离</h1>

镀层剥离是指工件在切筋时，镀层与基体之间或镀层与镀层之间开裂或脱落，又称起皮、脱皮等，影响镀层外观和可焊性。造成镀层剥离的主要原因是：

(1)镀前除锈不良，基体表面的氧化物没有完全除去。

(2)镀前除油溶液中的有机膜或碱膜没有除去。

(3)入电镀槽之前，活化好的基体在空气中停留时间长。

(4)铁镍合金进入铜基除锈槽中，挂具或钢带上的镀锡层没有除去，会使引线框上部分或者全部产生疏松的置换铜层，造成镀层与基体剥离。

(5)因镀层薄而返工加镀时，由于镀锡层表面在空气中形成了氧化物，即使在电镀前经过了活化，但是也存在很大的镀层与镀层剥离的风险。

(6)剥离镀层后重镀时，如果残留的镀层厚度超过0.5μm，则也存在很大的镀层与镀层剥离的风险。

(7)镀液有机杂质污染，造成镀层含碳量过高，脆性增大，引起镀层开裂。

<h1>镀层烧焦</h1>

镀层烧焦是指电镀时由于阴极析氢，产生结晶疏松的泡沫状镀层，影响镀层外观和可焊性。造成镀层

烧焦的原因主要有如下几个方面：

(1)电镀溶液配比失调，如酸含量过高，添加剂的含量不在规范内，锡含量和温度偏低等，使阴极极化增大，析氢剧烈，造成镀层烧焦。

(2)电流密度太大，使电化学极化增大。

(3)没有脉冲，或者脉冲周期选择不当。

(4)挂具没有设置屏蔽杆，挂具四周的产品边缘电流密度太大，造成镀层烧焦。

(5)高速连续镀的产品间距过大，液面偏低，屏蔽板高度设置不当。

<h1>镀层变色</h1>

镀层变色是指镀层失去了原来的颜色，变为黄色、蓝色、黑色等，影响镀层外观和可焊性。造成镀层变色的原因主要有以下几个方面：

(1)添加剂的浓度太高或镀液有机杂质污染，造成镀层中有机物夹杂过多，容易导致镀层变黄。

(2)电镀后处理(如中和、水洗等)不良，导致镀层表面溶液残留，使镀层变色。

(3)镀层结晶存在较多的孔隙、裂纹等缺陷，残留的镀液难以清洗除去，也会导致镀层变色。

(4)电镀后的存储不当，导致镀层氧化变色。

(5)镀层中存在杂质。

 

 

<h1>污染</h1>

沾污是指嵌入镀层内部或吸附在镀层表面的异物，严重影响外观，甚至影响可焊性和后续工序。造成沾污的原因主要有以下几个方面：

(1)镀后处理有问题，如后清洗和中和不良。

(2)鼓风机或压缩空气中含有的污垢，经过风刀吹在产品上。

(3)高速线吹干风刀有污垢。

(4)挂镀线清洗槽壁上的污泥太厚所致。

(5)冷凝的水蒸气和设备上的污垢共同滴下所致。

<h1>可焊性差</h1>

可焊性是指元件表面在特定的时间、温度和暴露环境下被熔融焊料润湿的能力。如果用浸锡法测试的元件任一引脚考核区域被连续的焊料覆盖小于95%，则该元件被视为可焊性差，主要表现为不润湿、反润湿和针孔。造成可焊性差的原因主要有以下几个方面：

(1)添加剂(主要是光亮剂)过多，造成镀层碳含量过高，金属间形成混合物，金属被氧化。

(2)镀层后处理不良，造成镀层变黄、变蓝等。

(3)镀液混浊，造成结晶疏松、粗糙，镀层光亮区变窄，可焊性下降。

(4)镀层太薄(<3gm)或均匀性差(CPK太低)。

(5)操作条件不当。如电流密度过高，造成镀层疏松、粗糙，孔隙率和脆性增加：温度过高，添加剂的消耗加快，镀层均匀性差，甚至出现发黄、脆性等。

(6)镀液中无机杂质如CF、NO3、Cu2、Fe等，易造成镀层发暗，孔隙率增大，导致可焊性降低。

(7)镀液中有机杂质过多，会造成镀液黏度显著增加，镀液难以清洗干净，镀层结晶粗糙，发脆(镀层碳含量过高)，产生条纹及针孔，致使可焊性下降。

(8)镀层剥离(前处理不良)或表面氧化严重。

<h1>镀层发花</h1>

发花是指镀层表面光亮、泛白、发花发雾，影响外观。造成发花的原因主要有以下几个方面：

(1)镀前处理问题。产品表面有残存的氧化物，或有机吸附膜没有除去。

(2)电解活化溶液浓度太低或电流太大。

(3)镀液配比失调，如添加剂过多或酸含量偏低。

(4)镀液受有机杂质污染。

(5)阳极球太过疏松。

吾妻思萌 发表于 2023-5-10 06:38

漏镀在面的转折拐弯处经常发生～

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